Способ изготовления фторопластовой ленты

 

Использование: изготовление фторопластовой ленты с различными слоями, обладающими отличными друг от друга характеристиками. Сущность изобретения: формирование таблетки-заготовки полностью или частично производят последовательного наращивания цилиндрических слоев с различным содержанием и составом наполнителя или их фрагментов из неуплотненной пасты с прессованием каждого слоя или его фрагмента в отдельности для получения многослойной таблетки-заготовки с функциональными слоями, которую экструдируют через насадок, а полученную ленту с функциональными слоями прокатывают на валках. Ленту термофиксируют путем накручивания ее на калибровочный барабан с фиксацией свободных концов ленты, нагрева и охлаждения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам переработки политетрафторэтилена (фторопласт 4Д) и может быть использовано при изготовлении уплотнительных колец и прокладок в машиностроении и транспорте.

Известен способ получения многослойной пленки (ленты) путем нанесения на базовую поверхность дополнительных слоев, разными путями (покраской, напылением и т. д. ). Однако изделие с наносимыми таким путем функциональными слоями из-за низкой адгезии обладает ограниченной долговечностью.

Известен способ изготовления фторопластовой ленты, включающий приготовление гомогенной пасты из смеси порошков фторопласта с наполнителем или без него и органической смазки, формирование из пасты методом прессования таблеток-заготовок, получение из таблетки-заготовки ленты путем поршневой экструзии через насадок в виде щели с последующей сушкой и спеканием.

Данный способ не обеспечивает получение многослойной таблетки-заготовки, за счет использования которой возможно получение ленты со слоями, отличающими друг от друга концентрацией и составом наполнителя и, соответственно, характеристиками, с различными функциональными слоями.

Задачей изобретения является увеличение эксплуатационной долговечности листовых изделий путем формирования функциональных слоев во фторопластовой ленте.

Поставленная задача решается тем, что формирование таблеток-заготовок полностью или частично производят путем последовательного наращивания цилиндри- ческих слоев с различным содеpжанием и составом наполнителя или их фрагментов из неуплотненной пасты с прессованием каждого слоя или его фрагмента в отдельности для получения многослойной таблетки-заготовки с функциональными слоями, которую экструдируют через насадок, а полученную ленту с функциональными слоями раскатывают на валках. А также тем, что полученную ленту термофиксируют путем накручивания ее на калибровочный барабан с фиксацией свободных концов ленты, нагрева и охлаждения.

За счет получения многослойной таблетки-заготовки, слои которой последовательно наращивают с различным содержанием и составом наполнителя обеспечивается получение ленты с различными функциональными слоями, которые отличаются друг от друга характеристиками.

Введение в процесс изготовления операции раскатки ленты на валках с регулированным зазором, установленным на нижнем пределе допуска толщины ленты, позволяет обеспечить калибровку ленты.

Введение в процесс изготовления операции термофиксации, заключающейся в накрутке ленты на калибровочный металлический барабан, фиксации свободных концов ленты и нагреве с последующим охлаждением позволяет обеспечить дополнительную калибровку ленты.

Предложенный способ обеспечивает получение однородного по базовому составу материала (фторопласта), содержащего в то же время функциональные слои, т. е. наполнитель в составе базового состава, чего нет в ленточных изделиях, реализуемых известными способами изготовления.

На чертеже показана технологическая последовательность реализации предлагаемого способа, включающая следующие основные операции I-VI: I приготовление гомогенной пасты из смеси порошков фторопласта, инертного наполнителя (при необходимости) и органической смазки; II таблетирование, заключающееся в формовании таблетки-заготовки полностью или частично последовательным наращиванием цилиндрических слоев (или их фрагментов) из неуплотненной пасты, сопровождающимся уплотнением каждого слоя (или его фрагментов) в отдельности преимущественно изостатическим или компрессионно-простатическим прессованием; III получение из таблетки-заготовки ленты методом поршневой экструзии через плоскую щель; IV термообработка экструдата (сушка, спекание). V раскатка ленты на валках с регулируемым зазором; VI термофиксация, заключающаяся в накрутке ленты на калибровочный барабан, фиксации свободных концов ленты и нагреве с последующим охлаждением.

П р и м е р. Изготовление многослойной фторопластовой ленты толщиной 0,89 мм, шириной 12 мм с толщиной внешних слоев 0,3 мм и базового слоя 0,29 мм. Способ реализуют в последовательности, изображенной на фиг.1, с формированием таблет- ки-заготовки методом компрессионно-изостатического уплотнения слоев пасты.

Приготовление пасты. Для формирования внутреннего слоя таблетки-заготовки используют пасту (с инертным наполнителем сажей) следующего состава (а): порошок фторопласта 4Д марки III ГОСТ 14906-77 (100 мас.ч.), сажа по ТУ 14-7-24-73) (2 мас. ч.) и органическая смазка изооктан по ГОСТ 5394-70 (18 мас. ч.). Для формования внешних слоев таблетки-заготовки применяют пасту (с наполнителем) следующего состава (б): порошок фторопласта 4Д марки III ГОСТ 14906-77 (100 мас.ч.), дисульфит молибдена ДМ-2ТУ 48-19-133-85 (15 мас.ч.), кокс ГОСТ 25731-88 (15 мас. ч. ) и органическая смазка изооктан по ГОСТ 5.394-70 (18 мас.ч.).

Таблетирование. Оборудование таблетировочный пресс С-1387. В цилиндр пресса помещают предварительно уплотненный слой, изготовленный из пасты состава а методом компрессионного прессования в таблетировочном прессе под давлением 4 кгс/см²; размеры слоя dxDxL50х92х300 мм. Внешнюю кольцевую полость заполняют пастой состава б после чего производят изостатическое уплотнение внутреннего слоя пасты путем сжатия слоя состава а плунжером, давление прессования 20 кгс/см².

Экструдирование. Оборудование экструзионный пресс УЭСС-1. Полученную после таблетирования таблетку-заготовку помещают в экструзионный пресс и подвергают экструзии под давлением 150 кгс/см².

Термообработка. Полученный после экструдирования экструдат подвергают сушке при 40 ± 100^оС, спеканию при 380-400^оС и охлаждению в водяной ванне.

Раскатка. Оборудование роликовая дорожка с регулируемым по высоте прижимным роликом. Предельное положение зазора устанавливают по нижнему пределу поля допуска на толщину ленты.

Термофиксация. Оборудование печь.

Полученную после термообработки и раскатки ленту наматывают на калибровочный барабан ⊘ 120 мм, фиксируют свободные концы ленты и подвергают нагреву при 200-250^оС и охлаждению в водяной ванне.

Изготовленные по изложенной технологии многослойные фторопластовые ленты использовали для изготовления прокладок и уплотнительных колец, которые подвергали лабораторно-стендовым испытаниям.

По результатам испытаний установлено, что эксплуатационная долговечность многослойной ленты, изготовленной по предлагаемому способу, превышает долговечность аналогичных лент, изготовленных по известному способу более чем в 2 раза.

Использование предлагаемого способа изготовления многослойной фторопластовой ленты обеспечивает по сравнению с известными способами повышенную долговечность ленты, достигаемую благодаря увеличению износостойкости ленты к растрескиванию и истиранию из-за рационального размещения функциональных слоев в ленте, возможность использования существующего технологического оборудования.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФТОРОПЛАСТОВОЙ ЛЕНТЫ, включающий приготовление гомогенной пасты из смеси порошков фторопласта с наполнителем или без него и органической смазки, формирование из пасты методом прессования таблеток-заготовок, получение из таблетки-заготовки ленты путем поршневой экструзии через насадок в виде плоской щели с последующими сушкой и спеканием, отличающийся тем, что формование таблетки-заготовки полностью или частично производят путем последовательного наращивания цилиндрических слоев с различным содержанием и составом наполнителя или их фрагментов из неуплотненной пасты с прессованием каждого слоя или его фрагмента в отдельности для получения многослойной таблетки-заготовки с функциональными слоями, которую экструдируют через насадок, а полученную ленту с функциональными слоями раскатывают на валках.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученную ленту термофиксируют путем накручивания ее на калибровочный барабан с фиксацией свободных концов ленты, нагрева и охлаждения.

РИСУНКИ

Рисунок 1